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特性清单

特性

子特性

特性描述

约束

性能指标

是否支持在虚拟机使用

对虚拟机使用的支持情况说明

系统协同优化

NVMe SSD原子写

通过SSD硬件原子写特性消除Doublewrite双写软件冗余提升数据库的性能。

  • 操作系统支持:CentOS 7.6、openEuler 20.03、openEuler 22.03,其他操作系统(例如支持ES3000驱动)也可以支持
  • 软件版本支持:适用MySQL各版本

密集写场景性能预计提升15%。

该特性依赖SSD硬件特性,因此不适用于虚拟机场景。

系统协同优化

鲲鹏GCC CFGO反馈优化

采用多模态(源代码、汇编码、二进制)、全生命周期(编译、链接、后链接)的持续优化手段,获取性能更优的目标程序。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03、openEuler 24.03等
  • 软件版本支持:适用MySQL各版本

整机场景下,使数据库TPC-C综合性能提升10%;8U32G场景下,Sysbench综合性能(最优性能)提升30%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

系统协同优化

网络多路径及分域调度优化

识别特定业务进程的流量特征,实现业务进程网络请求与网络中断的亲和性。

  • 内核支持:5.10
  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:

    适用Redis 6.0.20版本、7.0.15版本

    适用MySQL 8.0.25版本

MySQL 8U32G容器跑满半整机场景下,Sysbench综合性能(最优性能)提升10%;Redis 2U10G容器,在ipvlan+bond4组网下,redis-benchmark综合性能提升80%。

该特性依赖网卡驱动接口,虚拟网卡不具备该接口。

系统协同优化

Gazelle网络优化

引入影子FD机制以及跨线程异步通信机制,通过加速网络协议栈以提升数据库性能。

  • 操作系统支持:openEuler 20.03、openEuler 22.03
  • 软件版本支持:适用MySQL各版本

TPC-C综合性能预计提升10%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

CRC32指令优化

采用鲲鹏CRC32硬件指令来替换CRC32算法的软件实现,从而提高系统业务的性能。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03、openEuler 24.03等
  • 软件版本支持:适用MySQL 8.0.25版本

对MySQL Sysbench写场景性能预计提升5%。对RocksDB 6.1.2性能预计提升5%。

该特性依赖CRC32硬件指令特性,因此不适用于虚拟机场景。

MySQL优化特性

记录匹配优化

将原有逐字段遍历匹配的方式优化为基于memcmp的整体记录比较,从而提升比较效率。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,Sysbench只读测试场景下的性能获得了约2%的提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

字符集处理SIMD优化

将utf8/utf8mb4字符集处理中关于ASCII字符的部分实施SIMD并行处理,以提高处理吞吐量。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,Sysbench只读测试场景下的性能获得了约10%的提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

非对齐内存访问优化

鲲鹏920新型号处理器支持非对齐内存访问,将原本在x86架构上实现的非对齐内存访问优化策略迁移至ARM架构。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,Sysbench只读测试场景下的性能获得了约2%的提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

LSE优化

引入LSE硬件加速,来有效缓解高并发下的性能劣化问题,提升MySQL在鲲鹏服务器中的整体性能表现与系统稳定性。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,Sysbench 256并发综合性能提升5%。

该特性依赖LSE硬件加速,因此不适用于虚拟机场景。

MySQL优化特性

rec_get_offsets优化

调用rec_get_offsets前获取行格式判断结果,并将其作为参数传递给新增的rec_get_offsets_with_comp函数,以减少rec_get_offsets内部的重复查询。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,Sysbench综合的性能获得了约2%的提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

Binlog预分配优化

在Binlog文件创建时将其大小预分配为max_binlog_size(最大文件大小),避免写入过程中因文件动态增长所引入的元数据操作,从而降低I/O开销并提高系统性能。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,在Sysbench的只写测试场景可获得2%的性能提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

Binlog拆锁优化

通过锁拆分,让处于不同阶段的follower等待不同的锁,降低不同组之间误唤醒的可能,从而降低pthread_cond_wait/pthread_cond_broadcast函数的系统调用开销,减缓锁的冲突。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,在Sysbench的只写测试场景可获得5%的性能提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

Binlog writeset_history优化

将m_writeset_history变量使用的std::map替换为hash map数据结构,将插入和查找的时间复杂度降为O(1),以提高效率。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 5.7.44-53、Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 5.7.44-53版本8C16G容器规格中,在Sysbench的只写测试场景可获得5%的性能提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL Plan Cache优化

通过session内复用已优化的同句型SQL的执行计划消减优化器的开销提升系统查询性能。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3等
  • 软件版本支持:

    Percona-Server 8.0.43-34

在Percona-Server 8.0.43-34版本8U16G容器规格中,在Sysbench的只读测试场景可获得10%的性能提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL可插拔在线向量化分析引擎

采用并行处理机制,每个算子含有多个worker线程,显著缩短SQL语句的执行时间;利用列存储结构,数据处理更加高效;通过插件形式提供第二执行引擎,支持可插拔动态加载。

  • 操作系统支持:openEuler 20.03、openEuler 24.03等
  • 软件版本支持:适用MySQL 8.0.25版本

OLAP查询性能提升到3倍以上。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL并行查询优化

MySQL单SQL查询只能调度单线程,多核CPU无法使用,单查询性能查询差难以满足查询场景的性能要求,通过并行查询优化提升查询性能。

  • 操作系统支持:CentOS 7.6、openEuler 20.03
  • 软件版本支持:MySQL 8.0.20、MySQL 8.0.25版本

查询性能提升大于1倍(性能提升与并行度有关)。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL细粒度锁优化

MySQL OLTP场景下DML语句(Insert,Update,Delete)大量并发操作访问lock_sys->mutex全局锁保护的关键数据结构,造成锁竞争严重导致性能下降。替换成细粒度hash桶锁。减少锁冲突,提升并发度。

  • 操作系统支持:CentOS 7.6、openEuler 20.03
  • 软件版本支持:适用MySQL 8.0.20版本

TPC-C综合性能预计提升10%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但该特性是针对OLTP场景DML语句大量并发操作下锁竞争做的优化,但虚拟机不一定会出现该场景,因此性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL无锁优化

MySQL OLTP场景下DML语句(Insert,Update,Delete)大量并发操作trx_sys全局结构体中的关键数据结构,造成临界区的竞争和同步瓶颈。改造后使用无锁哈希表维护事务单元。减少锁冲突,提升并发度。

  • 操作系统支持:CentOS 7.6、openEuler 20.03
  • 软件版本支持:适用MySQL 8.0.20版本

Sysbench写场景性能提升20%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但该特性是针对OLTP场景DML语句大量并发操作下锁竞争做的优化,但虚拟机不一定会出现该场景,因此性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL事务锁优化

针对MySQL高并发OLTP锁竞争热点,通过Lock-sys分片、表锁状态快速判断及Read View版本跟踪三项优化,降低锁互斥竞争、消除表锁队列无效遍历、提升Read View复用效率,在保持事务语义不变前提下显著提升性能。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3、velinux(Debian 10 5.15内核)
  • 软件版本支持:适用Percona 5.7.44-53、Percona 8.0.43-34

Sysbench高并发写场景性能提升5%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL NUMA调度优化

MySQL OLTP场景下高并发下系统默认的线程调度使得线程频繁跨NUMA的访问,这种情况导致CPU开销增大,性能提升受限制,需要对用户处理线程做动态绑定固定NUMA CPU减少跨NUMA访问,同时需要保证CPU访问的负载必须均衡,后台线程静态绑定固定NUMA CPU减少跨NUMA访问,提升后台线程效率。

  • 操作系统支持:CentOS 7.6、openEuler 20.03
  • 软件版本支持:适用MySQL 8.0.20、MySQL 8.0.25版本

OLTP场景性能提升10%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL可插拔线程池

MySQL OLTP场景下高并发下线程数过多,CPU消耗在无效的资源竞争和频繁切换上,线程池方案通过队列方式管理任务,所有的任务先放入等待执行队列,按系统执行能力取出任务队列让CPU执行,每个CPU同时处理任务个数是有限的,一般2~5个最优,从而保持稳定的业务处理能力。

  • 操作系统支持:CentOS 7.6、openEuler 20.03
  • 软件版本支持:适用于MySQL 5.7.27、MySQL 8.0.20、MySQL 8.0.25、MySQL 8.0.30和8.0.35版本,仅基于MySQL 8.0.25、8.0.30和8.0.35的线程池特性支持可插拔动态加载

OLTP TPC-C场景性能10000并发性能下降到最优的10%左右,开启线程池功能,性能可维持在85%。

支持在虚拟机场景使用,本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

KAEzip压缩解压缩优化

使用鲲鹏硬加速模块实现压缩、解压缩算法,结合无损用户态驱动框架从而提升查询性能。

  • 操作系统支持:KAE1.0支持openEuler 20.03

    KAE2.0支持openEuler 22.03

  • 支持使用zlib进行压缩和解压的Greenplum版本

可以将同一时间只处理一个请求、IO占比多的OLAP查询性能提升10%。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

MySQL优化特性

MySQL KAEZstd页压缩解压缩优化

使用鲲鹏硬加速模块加速zstd相关压缩解压缩算法,提升在使用透明页压缩时的性能。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03
  • 软件版本支持:适用MySQL 8.0.25版本

减少大约一半的磁盘占用空间,8U32G场景下,Sysbench TPS劣化程度不超过15%。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

Redis优化特性

Redis网络异步优化

通过将Redis中网络I/O操作交由KBAIO异步批量执行,减少系统调用和上下文交换,实现Redis业务无阻塞执行。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:

    适用Redis 6.0.20版本、7.0.15版本

在2U10G规格,docker+bond4+ipvlan组网场景下,redis-benchmark压测较于Redis开源版本有20%以上提升。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

Redis优化特性

Redis Sockmap本地网络优化

将Redis本地通信通过ebpf、共享内存等技术、消减TCP封包解包、数据拷贝的开销,提升Redis本地通信场景的性能

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:Redis 6.0.20版本、7.0.15版本

在2U10G规格,本地网络通信场景下,redis-benchmark压测性能提升5%~50%

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准

RocksDB优化特性

CRC32指令优化

引入crc32的硬件实现和sve2的汇编实现。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:RocksDB 6.1.2版本、YCSB 19e885f7cb780fdded0547853f7810a150554caf分支

16U规格下,YCSB的workloada和workloadc两种场景压测性能平均提升5%。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准

RocksDB优化特性

Filter优化

对布隆过滤器的准确率进行了提升,使其对热数据的判断会更加准确。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:RocksDB 6.1.2版本、YCSB 19e885f7cb780fdded0547853f7810a150554caf分支

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准

RocksDB优化特性

适配64K页优化

调整openEuler操作系统内核的Page Size为64KB。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:RocksDB 6.1.2版本、YCSB 19e885f7cb780fdded0547853f7810a150554caf分支

16U规格下,YCSB的workloada和workloadc两种场景压测性能平均提升5%。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准

RocksDB优化特性

RocksDB proxy(Kvrocks)网络多路径

通过将网卡队列中断按照一定策略绑定到不同NUMA节点的CPU上,同时通过识别特定业务进程的流量特征,将指定业务进程的网络流量优先由当前业务进程所在NUMA上的网卡队列进行接收,从而实现业务进程网络请求与网络中断的亲和性。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP4、openEuler 24.03 LTS SP3
  • 软件版本支持:Kvrocks 2.2.0版本、RocksDB 6.26.1版本、YCSB 19e885f7cb780fdded0547853f7810a150554caf分支

半整机每个numa分配两个实例,共8个实例,每个实例绑定16U,在YCSB的worklaoda和workloadc两种场景下,平均QPS提升5%,avg时延平均下降10%。

该特性依赖网卡驱动接口,虚拟网卡不具备该接口。

Milvus优化特性

Milvus KScaNN算法优化

添加对于鲲鹏召回算法库中KScaNN算法的支持,提升向量检索算法的高效查询。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP3

    openEuler 22.03 LTS SP4

  • 软件版本支持:

    适用Milvus 2.4.5版本

    适用鲲鹏召回算法库1.2.0版本

KScaNN算法的召回率在0.95以上的情况下,QPS相较于ScaNN提升30%。

支持在虚拟机场景使用。本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

Milvus优化特性

Milvus KBest算法优化

添加对于鲲鹏召回算法库中KBest算法的支持,提升图类算法的高效查询。

  • 操作系统支持:openEuler 22.03 LTS SP3

    openEuler 22.03 LTS SP4

  • 软件版本支持:

    适用Milvus 2.4.5版本

    适用鲲鹏召回算法库1.2.0版本

KBest算法的召回率在0.99以上的情况下,QPS相较于HNSW提升30%。

支持在虚拟机场景使用。本身为纯软件特性,与是否虚拟机或物理机无关,但当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。

Milvus优化特性

Milvus向量指令和预取优化

使用向量指令和预取操作,提升在相似度查询上的性能。

  • 操作系统支持:

    openEuler 22.03 LTS SP3

    openEuler 22.03 LTS SP4

  • 软件版本支持:

    适用Milvus 2.4.5版本

HNSW算法召回率达到0.99、ScaNN算法召回率达到0.95的前提下,在Gist数据集上的QPS能提升20%。

支持在虚拟机场景使用。当前性能指标与测试环境规格相关,在虚拟化场景性能提升效果需要以具体所使用虚拟机规格测试为准。